DE2154363A1 - THROUGH FILTER - Google Patents
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Description
Kraftwerk Union Aktiengesellschaft Erlangen, 28.10.71Kraftwerk Union Aktiengesellschaft Erlangen, 10/28/71
Werner-von-Siemens-Str.Werner-von-Siemens-Str.
Unser Zeichen: PA 71/9325 Skn/DiOur reference: PA 71/9325 Skn / Di
Durohgangsfi1terDuct filter
Die Erfindung bezieht sich auf ein Durchgangsfilter zur Abscheidung von Verunreinigungen aus Flüssigkeiten mit radioaktiven oder schädlichen, insbesondere giftigen Bestandteilen unter Verwendung austauschbarer Filtereinsätze. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Austauschfähigkeit der Filtereinsätze zu erleichtern, wobei möglichst wenig Eingriffe in die Apparatur gemacht werden sollen und die beladenen Filter so zu entnehmen sind, daß die darin enthaltenen radioaktiven oder in anderer Weise schädlichen oder giftigen Bestandteile keinen ungünstigen Einfluß auf die mit der Apparatur umgehenden Personen ausüben.The invention relates to a pass-through filter for deposition of contamination from liquids with radioactive or harmful, especially poisonous, components using exchangeable filter inserts. The invention is based on the problem of the interchangeability of the filter inserts to facilitate, whereby as little intervention as possible should be made in the apparatus and the loaded filter in such a way that they contain radioactive or otherwise harmful or poisonous components do not exert an adverse influence on the persons handling the equipment.
Demgemäß besteht die Erfindung darin, daß ein das Filter umschließendes, insbesondere rohrförmig gestaltetes Gehäuse an gegenüberliegenden Seiten mit zum Ein- und Ausschleusen der Filtereinsätze geeigneten Kugelhähnen oder ähnlichen Ventilen versehen ist, die nach außen hin Anschlüsse für abnehmbare Abschlußdeckel und wahlweise anzubringende Behälter zur Aufnahme betriebsbereiter und beladener Filtereinsätze tragen. Eines der beiden Kugelventile ist dabei mit Vorteil als Dreiwegeventil ausgestaltet, um auf diese Weise wahlweise die zu filternde Flüssigkeit in das Innere des Filters zu leiten und die Zuführung absperren zu können.Accordingly, the invention consists in that a filter enclosing, in particular tubular housing on opposite sides with for inward and outward transfer the filter inserts are provided with suitable ball valves or similar valves, the connections for removable connections to the outside End cover and optionally to be attached container to hold ready-to-use and loaded filter inserts wear. One of the two ball valves is advantageously designed as a three-way valve in order to selectively in this way to direct the liquid to be filtered into the interior of the filter and to be able to shut off the supply.
An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Figuren zeigen ein Ausführungsbeispiel in seinenThe invention is to be explained in more detail with reference to the drawing. The figures show an embodiment in his
— 2 —- 2 -
3O981<J/ÖU33O981 <Y / ÖU3
- 2 - PA 71/9325- 2 - PA 71/9325
für die Erfindung wesentlichen Teilen in stark vereinfachter, zum Teil schematischer Darstellung.for the invention essential parts in a greatly simplified, partly schematic representation.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Mehrschicht-Durchgangsfilter, bei dem die einzelnen Filtereinsätze im wesentlichen in Form von Zylindermänteln, die einzelne Schichten umfassen, gestaltet sind, wobei die Flüssigkeit von innen nach außen das Filtermaterial durchsetzt. The illustrated embodiment is a multi-layer pass-through filter in which the individual filter inserts are designed essentially in the form of cylinder jackets which comprise individual layers, the Liquid penetrates the filter material from the inside to the outside.
Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, besteht das Filtergehäuse aus einem Mantelrohr 1, dessen Länge so bemessen ist, daß eine bestimmte Anzahl von Filtereinsätzen, im vorliegenden Fall drei, in diesem Mantelrohr Platz findet. Das Mantelrohr 1 ist am oberen Ende mit einem Kugelhahn 2 und am unteren Ende ebenfalls mit einem Kugelhahn 3 abgeschlossen. Der Kugelhahn 2 ist überdies als Dreiwegeventil ausgebildet, wobei die Zulaufleitung 4 so angeschlossen ist, daß in Betriebsstellung die in Richtung des Pfeiles 5 eintretende zu filternde Flüssigkeit in das Innere der Filteranordnung gelangt. Die gefilterte Flüssigkeit sammelt sich beim Durchtritt von innen nach außen im Bereich längs des Mantelrohres 1, sodaß hier an geeigneter Stelle die Ablaufleitung 6 angeschlossen werden kann, durch die die gefilterte Flüssigkeit in Richtung des Pfeiles 7 abströmt.As can be seen from Figure 1, the filter housing consists of a jacket tube 1, the length of which is so dimensioned that a certain number of filter cartridges, three in the present case, can be accommodated in this jacket tube. The jacket pipe 1 is closed with a ball valve 2 at the upper end and also with a ball valve 3 at the lower end. Of the Ball valve 2 is also designed as a three-way valve, the inlet line 4 being connected so that in the operating position that entering in the direction of arrow 5 to be filtered Liquid gets into the interior of the filter assembly. The filtered liquid collects from the inside as it passes through to the outside in the area along the casing pipe 1, so that the drain line 6 can be connected here at a suitable point can through which the filtered liquid flows in the direction of arrow 7.
Die Filtereinsätze 8,9 und 10 sind gleich oder zumindest gleichartig aufgebaut. In Figur 2 ist ein solcher Filtereinsatz veranschaulicht. An einer oberen Endkappe 11 ist ebenso wie an der unteren Endkappe 12 jeweils ein Yerbindungsrohr 13, 14 angeordnet, an das sich das innere Stützrohr 15 anlegt. Das Stützrohr 15 wird beispielsweise durch ein korrosionsbeständiges Metallgewebe gebildet. Ein ähnliches Stützrohr 16 ist am äußeren Rand der Endkappen 11 und 12 befestigt, wobei dieses äußere Stützrohr ebenfalls flüssigkeitsdurchlässig gestaltetThe filter cartridges 8, 9 and 10 are identical or at least similar built up. Such a filter insert is illustrated in FIG. At an upper end cap 11 is as well as at the lower end cap 12 each has a connecting tube 13, 14 arranged against which the inner support tube 15 rests. That Support tube 15 is formed, for example, by a corrosion-resistant metal fabric. A similar support tube 16 is on attached outer edge of the end caps 11 and 12, this outer support tube also designed to be liquid-permeable
- 3 - PA 71/9325- 3 - PA 71/9325
und "beispielsweise aus einem korrosionsfesten Sintermetall gebildet ist. Zwischen innerem Stützrohr 15 und äußerem Stützrohr 16 befindet sich das Filtermaterial 17» das aus verschiedenen Schichten aufgebaut ist, die zunächst die gröberen Bestandteile, öann nach außen hin zunehmend aber immer feinere Verunreinigungen zurückzuhalten vermögen.and "for example made of a corrosion-resistant sintered metal is formed. The filter material 17 is located between the inner support tube 15 and the outer support tube 16 is built up in different layers, which initially have the coarser components, but can increasingly outwardly towards the outside are able to retain finer impurities.
Die Verbindung der einzelnen Filtereinsätze mit dem Filtergehäuse und mit dem jeweils benachbarten Filtereinsatz erfolgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit Hilfe von Zwischenringen, von denen einer in Figur 3 dargestellt ist. Der Zwischenring 18 ist mit seinem Innendurchmesser so dimensioniert, daß er über die Verbindungsrohre 13 und 14 der Filtereinsätze aufschiebbar ist. Hier können geeignete Dichtungsringe 19 und 20 in einer Nut 21, 22 eingebettet sein, die die erforderliche Abdichtung sicherstellen. In ähnlicher Weise sind auch am Außenrand Dichtungsringe 23 und 24- in entsprechenden Nuten 25 und 26 angeordnet. Mit den äußeren Dichtungsringen 23 und 24 legen sich die Zwischenringe an hierzu passende Gegenstücke im Filtergehäuse an. Außerdem sind die Zwischenringe jeweils mit einer ringförmigen Ausnehmung 27 versehen, um von außen her an diesen Stellen Arretierungen wirksam werden zu lassen.The connection of the individual filter elements with the filter housing and with the respective adjacent filter element takes place in the illustrated embodiment with the help of intermediate rings, one of which is shown in FIG. The inner diameter of the intermediate ring 18 is dimensioned so that that he is on the connecting pipes 13 and 14 of the filter cartridges can be postponed. Here, suitable sealing rings 19 and 20 can be embedded in a groove 21, 22, the required Ensure sealing. In a similar way, sealing rings 23 and 24- are also located in corresponding grooves 25 on the outer edge and 26 arranged. With the outer sealing rings 23 and 24, the intermediate rings place themselves on matching counterparts in the filter housing. In addition, the intermediate rings are each provided with an annular recess 27 to allow the outside to let locks take effect at these points.
Wie Figur 1 zeigt, befindet sich das Filter in Betriebsstellung, wobei die zu filternde Flüssigkeit durch den T-förmig durchbrochenen Kugeleinsatz 28 des als Dreiwegeventil ausgebildeten Kugelhahnes 2 zum Verbindungsrohr 13 des Filtereinsatzes 8 gelangt. Der Zwischenring 18 liegt mit seiner Außenfläche an der Innenwandung des Rohrteiles 30 an, wobei die Außenringe 23 und 24 die Abdichtung übernehmen. Der Ring 20 dichtet gegen das Verbindungsrohr 13 ab. Die in Richtung des Pfeiles 31 zulaufende zu filternde Flüssigkeit kann also auf keinem anderen Wege als durch den Filtereinsatz 8 sowie die nachfolgenden Einsätze 9 und 10 in den Bereich außerhalb des äußeren ■ Stützrohres gelangen. Wie die Darstellung weiter-As Figure 1 shows, the filter is in the operating position, the liquid to be filtered through the T-shaped perforated ball insert 28 of the ball valve designed as a three-way valve 2 to the connecting pipe 13 of the filter insert 8 arrives. The intermediate ring 18 rests with its outer surface on the inner wall of the tubular part 30, wherein the outer rings 23 and 24 take over the seal. The ring 20 seals against the connecting pipe 13. The direction of the arrow 31 flowing liquid to be filtered can therefore in no other way than through the filter insert 8 as well the following inserts 9 and 10 get into the area outside the outer ■ support tube. As the illustration continues
SÖS819/ÖU3SÖS819 / ÖU3
21543B321543B3
- 4 - PA 71/9325- 4 - PA 71/9325
hin zeigt, sind auch zwischen den einzelnen Filtereinsätzen entsprechende Abdichtungen an den Verbindungsrohren 13 und vorhanden.shows, there are corresponding seals on the connecting pipes 13 and 13 between the individual filter inserts available.
Mit 32, 33 und 34, 35 sind Führungsleisten "bezeichnet, die eine Zentrierung der Yerbindungsringe 18' und 18" innerhalb des Mantelrohres 1 sicherstellen, ohne dabei den in axialer Richtung verlaufenden Durchfluß der gefilterten Flüssigkeit allzu sehr zu beeinträchtigen. Am unteren Ende der .Filteranordnung dichtet der dort befindliche Zwischenring 18Ml einerseits gegen das untere Verbindungsrohr 14" des Filtereinsatzes 10 und andererseits gegen das äußere Rohrstück 36 ab. Dadurch wird auch an dieser Stelle der Übertritt von ungefilterter Flüssigkeit zur bereits gefilterten Flüssigkeit verhindert. Mit 37 und 38 sind geeignete Arretierungen bezeichnet, die aus Schrauben, federbelasteten Stiften oder dergleichen gebildet werden, deren Spitzen in die Nuten 27 und 27"' eingreifen. With 32, 33 and 34, 35 guide strips "are designated, which ensure a centering of the Yerbindungsringe 18 'and 18" within the jacket tube 1 without affecting the axial flow of the filtered liquid too much. At the lower end of the filter arrangement, the intermediate ring 18 Ml located there seals against the lower connecting pipe 14 ″ of the filter insert 10 on the one hand and against the outer pipe section 36 on the other 37 and 38 are suitable detents which are formed from screws, spring-loaded pins or the like, the tips of which engage in the grooves 27 and 27 "'.
Zum Auswechseln der Filtereinsätze werden die Abschlußdeckel und 40 abgenommen und statt dessen kartuschenartige Behälter 41 und 42 angesetzt. Danach wird das Filter über die Ablaufleitung 6 entwässert und die Kugelhähne in die in Figur 4 dargestellte lage gebracht. Der Kugelhahn 2 befindet sich jetzt in einer Stellung, in der die Zulaufleitung 4 abgesperrt ist. Die innere Öffnung 28 der Kugeleinsätze ist so groß bemessen, daß die Filtereinsätze und die Zwischenringe frei hindurchgeführt werden können.To replace the filter cartridges, the end caps 16 and 40 are removed and instead cartridge-like containers 41 and 42 set. The filter is then drained via the drain line 6 and the ball valves in the position shown in FIG shown position brought. The ball valve 2 is now in a position in which the supply line 4 is shut off is. The inner opening 28 of the ball inserts is so large that the filter inserts and the intermediate rings can be passed through freely.
Wie Figur 4 zeigt, kann jetzt in der Kartusche 41 ein betriebsbereiter Filtereinsatz 45 zugeführt werden, während in der Kartusche 42 Raum zur Aufnahme des untersten, am stärksten beladenen Filtereinsatzes 10 vorgesehen ist. So wird bei jedem Ein- und Ausschleusvorgang der oberste Filtereinsatz erneuert und gleichzeitig der untereste Filtereinsatz entfernt.As FIG. 4 shows, a ready-to-operate can now be inserted in the cartridge 41 Filter insert 45 are supplied, while in the cartridge 42 space for receiving the lowest, strongest loaded filter insert 10 is provided. In this way, the top filter element is renewed with every loading and unloading process and at the same time the lowest filter element removed.
— 5 — 3 0 9 8 19 /ÜU3- 5 - 3 0 9 8 19 / ÜU3
- 5 - PA 71/9325- 5 - PA 71/9325
Nach Lösen der Arretierungen 37 und 38 kann mit Hilfe des Spindeltriebes 43 mit der Kurbel 44 der frische Filtereinsatz 45 eingeschoben und der beladene Filtereinsatz 10 nach unten weggedrückt werden. Eine geeignete Feder 45 erzeugt den Gegendruck, sodaß bei völlig in die Kartusche 42 eingebrachtem Filtereinsatz eine an der Kartusche 42 angeordnete Arretierung mit dem jeweils dort befindlichen Zwischenring zusammenarbeitet. Me Kartuschen 41 und 42 können durch geeignete Flanschausbildung 47, 48 und 50, 51 mit Hilfe sogenannter Leybold-Klemmen 49 und 52 zusammengehalten werden.After releasing the locks 37 and 38, the fresh filter insert can be removed with the aid of the spindle drive 43 with the crank 44 45 pushed in and the loaded filter insert 10 pushed downwards. A suitable spring 45 generates the counter pressure so that when the filter insert is fully inserted into the cartridge 42, a locking device is arranged on the cartridge 42 cooperates with the intermediate ring located there. Me cartridges 41 and 42 can by suitable flange design 47, 48 and 50, 51 are held together with the help of so-called Leybold clamps 49 and 52.
Bei der Ausbildung der Filtereinsätze kann es von besonderer Bedeutung sein, diese so zu gestalten, daß die Filterkapazität möglichst hoch ausgenutzt wird, indem eine gleichmäßige Beladung des gesamten wirksamen Filterquerschnittes zustande kommt. Dies wird, wie bereits erwähnt, in besonders günstiger Weise durch Verwendung von Mehrschicht- oder Vielschicht-Filtern erreicht, wobei in Hintereinanderschaltung einer Anzahl von Schichten diese zur Abtrennung zunehmend feiner Bestandteile bemessen sind. Es werden dann gröbere Bestandteile nur an der ersten Filterschicht zurückgehalten, während die feineren Bestandteile sich auf die folgenden Schichten verteilen.When designing the filter inserts, it can be of particular importance to design them in such a way that the filter capacity is used as much as possible, in that an even loading of the entire effective filter cross-section is achieved. As already mentioned, this is achieved in a particularly favorable manner by using multi-layer or multi-layer filters achieved, with a number of layers connected one behind the other to separate increasingly fine constituents are sized. Coarser components are then only retained on the first filter layer, while the finer components spread over the following layers.
3 Patentansprüche3 claims
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